内容正文:
高中数学湘教版必修第二册
第三章 复数
3.2 复数的四则运算
第1课时 复数的四则运算(1)
教材要点
要点一 复数的加法与减法
1.设z1=a+bi,z2=c+di(a、b、c、d∈R),则z1+z2=___________,z1-z2=____________.
2.加法运算律:设z1、z2、z3∈C,有z1+z2=________,(z1+z2)+z3=___________.
状元随笔 复数加法运算的理解
(1)复数的加法中规定,两复数相加,是实部与实部相加,虚部与虚部相加,复数的加法可推广到多个复数相加的情形.
(2)在这个规定中,当b=0,d=0时,则与实数的加法法则一致.
(3)实数加法的交换律、结合律在复数集C中仍然成立.
(a+c)+(b+d)i
(a-c)+(b-d)i
z2+z1
z1+(z2+z3)
要点二 复数的乘法与乘方
1.复数的乘法法则
设z1=a+bi,z2=c+di(a,b,c,d∈R),则
z1·z2=(a+bi)(c+di)=________________.
2.复数乘法的运算律
对任意复数z1、z2、z3∈C,有
交换律 z1·z2=________
结合律 (z1·z2)·z3=________
乘法对加法的分配律 z1(z2+z3)=________
(ac-bd)+(bc+ad)i
z2·z1
z1·(z2·z3)
z1z2+z1z3
3.复数的乘方
对任意的复数z,z1,z2及正整数m,n,有
zm·zn=zm+n,
(zm)n=zmn,
(z1·z2)n=.
特别地,
i4n+1=i,i4n+2=-1,i4n+3=-i,i4n=1,其中n∈Z.
状元随笔
(1)两个复数相乘,类似于两个多项式相乘,只要在所得的结果中把i2换成-1,并且把实部与虚部分别合并即可.
(2)复数的乘法可以应用实数运算中的乘法公式,如平方差公式,完全平方公式等.
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)两个复数的和(或差)仍然是一个确定的复数.( )
(2)两个虚数的和(或差)一定是虚数.( )
(3)复数的加法满足结合律,但减法不满足结合律.( )
(4)两个虚数相乘的结果可能为实数.( )
√
×
×
√
2.(3+2i)-(2+i)+(1-i)=( )
A.2+2i B.4-2i C.2 D.0
答案:C
解析:(3+2i)-(2+i)+(1-i)=(3-2+1)+(2-1-1)i=2.
3.复数i(2+i)的虚部为________.
2
解析:i(2+i)=2i+i2=-1+2i,所以复数i(2+i)的虚部为2.
题型 1 复数的加减运算
例1 (1)计算(3+5i)+(3-4i)=________;
6+i
解析:原式=(3+3)+(5-4)i=6+i
(2)计算+(2-i)-=________;
解析:原式=i=1+i.
1+i
(3)已知复数z满足z+1-3i=5-2i,求z.
解析:∵z+1-3i=5-2i,∴z=(5-2i)-(1-3i)=4+i.
方法归纳
(1)复数的加、减运算类似于合并同类项,实部与实部合并,虚部与虚部合并,注意符号是易错点;
(2)复数的加、减运算结果仍是复数;
(3)对应复数的加法(或减法)可以推广到多个复数相加(或相减)的混合运算;
(4)实数的加法交换律和结合律在复数集中仍适用.
跟踪训练1 (1)若z+5-6i=3+4i,则复数z=( )
A.-2+10i B.-1+5i C.-4+10i D.-1+10i
解析:z=3+4i-(5-6i)=-2+10i.
答案:A
(2)已知i是虚数单位,则复数z=(3+i)+(-3-2i)的虚部是( )
A.1 B. C.-1 D.-i
答案:C
解析:z=(3+i)+(-3-2i)=(3-3)+(1-2)i=-i,
故复数z的虚部为-1.
(3)设z1=x+2i,z2=3-yi(x,y∈R)且z1+z2=5-6i,则z1-z2=________.
解析:z1=x+2i,z2=3-yi,且z1+z2=5-6i,
∴(x+3)+(2-y)i=5-6i,
∴即
∴z1-z2=(2+2i)-(3-8i)=-1+10i.
-1+10i
题型 2 复数的乘法与乘方运算
例2 计算:
(1)(1+i)(2-i)(3+2i);
(2)i+i2+i3+i4+…+i2 021.
解析:(1)(1+i)(2-i)(3+2i)=(2-i+2i-i2)(3+2i)=(3+i)(3+2i)=9+6i+3i+2i2=7+9i.
(2)i+i2+i3+i4+…+i2 021=(i+i2+i3+i4)+(i5+i6+i7+i8)+…+(i